学士学位论文—-基于arm的视频采集系统.doc

11基于ARM的视频采集系统目录一设计要求2二设计作用与目的2三所用设备及软件2四系统设计方案34.1系统总体设计34.2系统工作原理3五系统硬件设计35.1整体硬件系统结构35.2个单元电路设计45.2.1S3C4510主控器模块45.2.2外围电路模块6六系统的软件设计86.1主程序流程设计86.2摄像头驱动程序设计96.3图像采集模块的设计96.4JPEG图像压缩模块的设计106.5嵌入式WEB服务器设计116.6网络传输设计11七仿真调试12八设计中的问题与方法12九嵌入式系统学习心得0十参考文献0基于ARM的视频采集系统一设计要求输入信号为1路AV视频信号，要求系统能对1路输入信号进行实时采集、数字化处理、压缩、存储，要保证一定的录像质量。根据设计题目的要求，选择确定ARM芯片型号、视频采集芯片型号，完成系统硬件设计和程序设计。其中包括视频采集整体设计，系统硬件设计，系统软件设计等几大主体部分，从而完成整个采集系统的设计。二设计作用与目的数字视频采集系统是以计算机或嵌入式系统为中心、视频处理技术为基础，是符合图像数据压缩的国际标准。综合利用图像传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。由于数字视频采集系统对视频图像进行了数字化，所以与传统的模拟视频采集系统相比，数字采集系统具有许多优点。数字化的视频系统可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。数字化视频处理技术提高了图像的质量与监控效率，使系统易于管理和维护。整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。正是由于数字视频采集技术具有传统模拟采集技术无法比拟的优点，而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势，所以数字视频采集技术正在逐步取代模拟采集技术，广泛应用于各行各业。嵌入式系统以体积小、实时性强、性价比高、稳定性好等特点在社会的各个领域中得到了广泛应用。三所用设备及软件摄像头，S3C4510平台及其之上运行的采集、压缩、传输程序。PC机及其之上的接收解压回放程序。Linux软件开发平台。四系统设计方案4.1系统总体设计首先需要对系统进行总体规划，将系统划分成几个功能模块，确定各个模块的实现方法。整个视频监控系统采用C/S结构，从主体上分为两部分：服务器端和客户端。服务器端主要包括S3C4510平台上运行的采集、压缩、传输程序，客户端的接收、解压、回放程序的接收、解压、回放程序以太网传输到视频监控服务器上。如系统结构图（图1）所示，视频图像采集和打包发送在服务器端完成，图像的接收解包和回放将在客户端完成。采集图像数据压缩打包发送接收回放图1系统结构图4.2系统工作原理整个系统由现场摄像头，嵌入式视频服务器，客户端三大主体部分组成。先由现场的摄像头实现图像的采集，并把采集的图像通过内部总线传输给嵌入式视频服务器，嵌入式视频服务器是一个由S3C4510处理器，图片压缩，WEB服务器和Linux操作系统组成的综合嵌入式系统，当现场摄像头采集图像资料后送给视频服务器后，其对传送来的信号进行JPEG压缩编码，并对编码后的图像通过internet进行传输。然后客户端再进行图像的接收和解压，从而用户可以通过WEB来观看现场摄像头采集的图像实现远程视频采集与监控。五系统硬件设计5.1整体硬件系统结构系统采用模块化设计方案，主要包括以下几个模块：主控制器模块、储存电路模块、外围接口电路模块、电源和复位电路，如图2所示SDRAMNANDflash串口JTAG口摄像头S3C4510(主控芯片)网口电源复位电路图2系统硬件结构图5.2个单元电路设计5.2.1S3C4510主控器模块主控器模块是整个系统的核心，采用的S3C4510B处理器。Samsung公司的S3C4510B是基于以太网应用系统的高性价比16/32位RISC微控制器，内含一个由ARM公司设计的16/32位ARM7TDMIRISC处理器核，ARM7TDMI为低功耗、高性能的16/32核，最适合用于对价格及功耗敏感的应用场合。S3C4510B的引脚分布图与结构图如图3，图4所示图3S3C4510B的引脚分布图图4S3C4510B结构图5.2.2外围电路模块外围电路主要是以下几个电路，复位电路图，电源电路图以及JTAG电路，如图5，6，7所示图5复位电路图6电源电路图7JTAG电路六系统的软件设计6.1主程序流程设计本嵌入式远程视频监控系统软件由摄像头驱动模块，图像采集模块，JPEG图像压缩模块，网络传输模块，嵌入式WEB服务器组成。摄像头驱动模块的作用是使得摄像头在Linux操作系统下可以正常工作，为应用程序的编写提供底层系统的编程接口。图像采集程序使用驱动程序提供的编程接口获取摄像头采集来的图像信息并进行暂时存储。JPEG压缩模块的功能是完成对采集到的原始图像信